생기원, 용접불량 줄이는 '용접제어기술' 상용화

알고리즘을 이용해 용접 공정을 정밀 제어, 용접에 필요한 열량을 정확하게 계산해서 용접 불량이나 용접재 손상을 최소화할 수 있는 기술이 국산화됐다. 기술 이전으로 조만간 상품화될 예정이다.

한국생산기술연구원(원장 이성일)은 강문진 뿌리산업기술연구소 용접접합그룹 박사팀이 지능형 알고리즘으로 '점용접' 공정의 필요 용접열을 산출·제어하는 기술을 개발, 전원 장치 제조업체인 다원시스에 이전해 상용화를 추진한다고 21일 밝혔다.

생기원이 개발한 용접제어기술을 적용한 전원장치로 접용접 공정을 시연하는 모습
생기원이 개발한 용접제어기술을 적용한 전원장치로 접용접 공정을 시연하는 모습

점용접 공정은 근래 각광받는 판재 용접 방법이다. 강판 소재 2~4개를 겹쳐 놓은 상태에서 6㎜의 작은 지점에 전류를 흘려 용융·접합한다. 높은 판재 강도를 구현할 수 있어 자동차 제조, 조선 분야에 널리 쓰인다.

기술력의 관건은 정밀한 전류 제어다. 정확한 양의 전류를 흘리지 못하면 금속의 용융량이 고르지 않게 돼 접합 불량이 발생한다. 강도가 떨어지고, 심지어 판재가 파손되는 일도 생긴다. 그동안 국내에 관련 기술이 없어 외국산 기술·제품을 활용해야 했다. 국내 기술 개발은 이번이 처음이다.

용접제어기술을 적용한 제품 모습
용접제어기술을 적용한 제품 모습

연구팀이 개발한 용접 제어 기술은 지능형 알고리즘을 적극 활용한다. 판재의 두께, 소재, 도금 여부 등 정보를 통해 적절한 전류 값을 알아낸다. 점용접 공정 직전에 미리 약한 전류를 흘려서 얻은 저항 감지 값을 활용한다. 정보를 얻기까지 0.3초밖에 걸리지 않는다.

생기원이 보유한 수십만건의 용접 데이터를 활용, 산출 정확도를 높였다. 저항 패턴을 이전의 데이터와 비교하고, 유사한 정보를 찾아 적용하는 식이다. 연구팀은 인공지능(AI) 빅데이터 학습으로 4만건의 패턴을 확보했다.

강문진 뿌리산업기술연구소 용접접합그룹 박사
강문진 뿌리산업기술연구소 용접접합그룹 박사

연구팀은 이 기술로 국내외에 7개 특허를 등록 및 출원했다. 전원 장치 제조 기업인 다원시스에 기술을 이전, 상용화에 나서기로 했다. 용접 설비용 전원 공급 장치에 적용할 예정이다.

국내 자동차 제조 기업에서도 관심을 보이고 있다. 자체 공정에 도입하기 위한 테스트가 진행되고 있다. 몇몇 관련 부품 제조사는 제품 양산 라인 적용을 앞두고 있다.

강문진 박사는 “지능형 알고리즘, 생기원의 용접 공정 빅데이터를 활용해 세계 최고 수준의 용접 제어 기술 구현에 성공했다”면서 “앞으로 국내 제조 기업이 이전보다 적은 비용으로 용접 제어 기술을 활용할 수 있게 됐다”고 말했다.

대전=김영준기자 kyj85@etnews.com